100V微功耗电压监视器可同时灵活监控正电源轨和负电源轨

灵活的电源监控可简化设计，以低电流成本提供高精度，在当今注重功耗的世界中需求量很大。典型的电源监视器包括一个带基准的比较器和一个用于设置确切跳变点的外部分压器。遗憾的是，分压器本身可能比电源监视器消耗更多的电流。原因是，由于漏电流会影响精度，因此通常使用小值电阻，因为它们对漏电流不太敏感。因此，这些电阻值可能会在很宽的工作范围内产生大量电流流过它们。

从本质上讲，问题是双重的：首先，需要精密电阻来保持精度，1%电阻通常只能提供高达3.32MΩ的电阻。其次，高阻值电阻对漏电流更敏感，导致精度下降。因此，这些问题似乎使在宽工作范围内运行的微功率解决方案变得不可能。

LTC®2966 是一款双通道微功率电压监视器，通过包括一个精准修整的 80MΩ 内部分压器以及用于每个通道的比较器，克服了这些问题。由于分压器位于IC内部，因此消除了电路板泄漏问题。提供基准电压以允许独立设置每个通道的阈值。这种拓扑的优点是，比较器基准输入通过在低电压下工作，将电源电流负担降至最低，并使用市售值的外部电阻进行调整。LTC2966 专为提供 1.4% 的准确度而设计，同时仅利用一个 7μA 的电源电流监视两个高达 100V 的电源，外加一个用于基准分压器的一个小开销。LTC2966 还提供了可选的输出信号极性，以便它可以与低电平有效或高电平有效系统一起使用。

监控分离电源可能会变得很麻烦，尤其是在使用单独的IC监控每个电源轨时。虽然 LTC2966 设计用于监视两个正电源 （例如冗余 48V），但它也可以适应于监视分离电源，例如数据手册的图 1 所示。但是，设计方程式留给读者作为练习。用于分离电源的分压电阻器的选择与 LTC2919 数据手册中所示的过程类似，该产品可同样轻松地监视正电源或负电源。

图1.LTC2966 ±24V 监视电路。

本文展示了三电阻解决方案的设计公式的推导，并包括一个用于监控±24V电源的设计示例，这是许多伺服电机驱动器应用的典型应用。

在图1所示电路中，通道A用于测量+24V电源轨。正电源监视在 LTC2966 数据手册的阈值配置部分进行了详细讨论，此处不再讨论。通道B用于利用独立的基准电压来监视–24V电源轨，连接V国际投资银行内阻分压器至 V裁判并选择 5× V在范围（图2）。下面将详细分析如何配置 LTC2966 以实现负电源轨监视。

图2.LTC2966 内分压器和基准。

在传统（正）电路中，V国际投资银行是输入，即 V英赫/V国际禁毒局设置阈值。另一方面，在负监控电路中，V国际投资银行设置输入应用于 V 时的阈值英赫/V国际禁毒局引 脚。范围选择引脚 RS1 和 RS2 有助于选择增益，从而将阈值设置为 V英赫/V国际禁毒局使用 V 的引脚国际投资银行引脚电压。在我们的示例中，5×范围选择将阈值设置为480.4mV，如下所示。

V的等效电路鞘翅目，上升沿（负电压幅度增加）如图3所示。

图3.上升边缘。

为了保持精度，我们希望电阻分压器中的电流明显大于比较器输入端的漏电流（1nA），但足够小，不会消耗太多功率。根据经验，它应至少比漏电流之和大100倍或至少0.2μA。

由于通过梯形图中所有电阻的电流相同，我们得到以下等式：

求解 R1 和 R2 的上述方程：

对于 V太嘎，下降沿（负电源幅度减小）我们有以下等效电路。

图4.落边。

这给了我们以下等式，假设电流相同。

这给了我们 R3 的等式：

通过这三个方程，我们可以计算 R1、R2 和 R3 的值。

设计示例

利用我们之前讨论的想法，我们设计图1中的±24V应用。我们将–23.5V和–22.4V分别定义为上升和下降门限。

目标是最大限度地减少通过电阻的电流消耗，同时仍保持合理的精度。为了最大限度地减小总电源电流，使用了尽可能大的电阻值。最大常用1%电阻值为3.32MΩ，用于设定R3。然后可以使用公式 （1）、（2） 和 （3） 计算 R2 和 R1 的值。对于负门限上升和下降分别为–23.5V和–22.4V的24V应用，我们得到以下1%的电阻值。

R1 = 11.8kΩ R2 = 267kΩ

R3 = 3.32MΩ

分压器电流为7μA，这符合我们的低电流消耗目标，同时最大限度地减少了INHB和INLB偏置电流引起的误差，每个偏置电流最高可达1nA。

借助基于 excel 的电阻计算器工具，可以避免这些繁琐的计算，该工具计算所需上升和下降阈值的 1% 电阻值。

审核编辑：郭婷